資源簡介

(共30張PPT)
二 穩固結構的探析 3
①通過組建結構案例實效試驗，了解結構的穩定性，同時了解影響結構的有關因素。
②理解結構強度與結構形狀、使用的材料、結構之間的連接方式等因素有密切的關系。其中結構的連接方式是一個技術要點，技術要點的質量直接關系到結構的強度，可作重點分析。
③理解結構的功能。了解結構的合理性、人文性，符合科學性等。
1 結構與穩定性
結構的穩定性(Stability)是指結構在負載的作用下維持其原有平衡狀態的能力。它是結構的重要性質之一。
臺風過后的災害
打破原有的平衡狀態出現了不穩定現象
04年5月23日，巴黎戴高樂機場2Ｅ候機廳頂棚發生坍塌事故，事故原因：金屬構件本來也負擔著頂棚的重量，但弧度結構上的裂痕使這個構件逐漸穿過了頂棚，不再支撐數十噸重的頂棚，最終導致拱形頂棚發生坍塌。
馬上行動
影響結構穩定性的主要因素
影響結構穩定性的因素有多種，主要有：
重心位置的高低
結構與地面接觸所形成的支撐面的大小
結構的形狀等
木雕圓桌、圓凳 受地面積大 擺放穩定
衛星電視接收天線 支撐桿有螺絲固定在大框架上
攝影棚的攝象機、射燈均為三角架支撐
比薩斜塔(CAMPANILE DI PISA)是世界建筑史上的一大奇跡。由于塔身壓力過重和地質松軟，南面的地基比北面約低２米。在施工期間塔身既出現輕微傾斜，隨著工程的進度，傾斜度不斷增加。到塔身建到第三層時，可明顯看出傾斜，曾一度停工。一百多年以后，經工程師托馬索·皮薩諾精心測量和計算，證明比薩斜塔雖傾斜，但不會倒塌，使工程繼續按原設計繼續施工，直到竣工。
重心點的垂線位置，落在結構底面的范圍內
雙腳支撐輕騎車
單腳支撐自行車
履帶式小轎車
想一想
分析不同壘法的墻，當施加同樣的力時，哪種壘法的墻不容易推倒？穩定性最強，你認為最好的壘法是什么？
小試驗：
試驗一：
技術與設計2活動手冊 活動一
試驗二：
2 結構與強度
結構的強度(Strength)是指結構具有抵抗被外力破壞的能力.
海嘯
大壩
拔河
繩子的強度
普洱地震
唐山地震
影響結構強度的主要因素
結構的強度與結構的形狀、使用的材料、構件之間的連接方式等因素有密切的關系。
交綽搭建增加結構強度
鋁合金A字形梯
結件連接方式
結構的強度與結構的形狀、使用的材料、構件之間的連接方式等因素有密切的關系。
結構形狀
各種形狀的橫截面構件，所承受力的程度是不一樣的。
三角形是框架結構最基本的形狀之一，結實、穩定、材料最少。在四邊形、六邊形構件中，加上三角形支撐件，就可大大增加構件的牢固程度。
泰順廊橋的結構原理：
廊橋結構的基本組合單元是六根桿件，縱向四根、橫向兩根，平面呈“井”字形。利用受壓產生的摩擦力，構件之間越壓越緊。這種結構，不用釘鉚，只需用相同規格的桿件，別壓穿插，搭接而成。從力學上分析，上端的縱梁壓在橫梁上，橫梁又壓在相對一根縱梁上，上下兩根縱梁夾住一根橫梁，摩擦力使得橫梁不能滑動，結構簡單而奇妙，這種結構，整體為拱形結構，因此沿拱心線整體受壓，不會產生彎矩，就每一根桿件來說，又是最簡單的簡支梁，承受兩種集中荷載。橋的構件統一，無特殊，異形的構件，伐下的樹木只需經少量人工即可制成合格構件，而且，裝卸方便，拆橋時可以做到不損構件，且可重復利用。小桿件便于運輸，用小構件形成大跨度，經濟合理。“虹橋結構”有很好的受壓性能，只要兩端固定，橋就能很好地承受向下的荷載，由于結構的特殊，橋受到向上的反彈力，就很容易失穩遭受破壞。為此，泰順的虹橋都采用了廊橋這種形式，橋上建廊屋非但不是負擔，反而增加了穩定性。每當山洪爆發時，當地居民將家中最重的物體或大石頭搬到橋上來增加橋的穩定性。
木拱橋以較短的木材，通過縱橫相貫，猶如彩虹飛架寬闊水面，其巧妙的結構，令人驚嘆！
小試驗:
材料清單：
一次性筷子若干根，硬紙板，鉤碼一盒
活動任務：搭廊橋
1、依據示意圖用筷子搭建一座廊橋
2、在搭好的橋上放一張硬紙板，然后在紙板上放鉤碼；觀察比較廊橋載重量與橋的穩定性有什么關系。
討論與交流：觀察比較廊橋載重量與橋的穩定性有什么關系。理解“在一定范圍內，拱形廊橋載重越多越穩定的科學內涵”。
結構的 材料
不同材料構成的結構，其強度各不相同。有抗拉力、壓力、剪切力和扭曲力性能的，所以在不同結構不同要求中，選擇不同特性的材料。
梁的示意圖
壓力
拉力
跳板材料
結構構件的連接
鉸連接：被連接的構件在連接處不能相對
移動，但能相對轉動。
剛連接：被連接的構件在連接處既不能相 對移動，也不能相對轉動，具體有榫接、膠接、焊接等。
榫接
膠接
焊接
馬上行動
P 020
探究
P020
3 結構與功能
結構不僅是事物存在的一種形式，而且對事物的功能和作用產生著直接影響。結構的變化可能導致功能的變化。
殘疾人專用電動車
鏈 接
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中國建筑網　http://www./
馬上行動
設計制作　　屏風
（選用本地合適材料）
交流　屏風
１、設計方案（包括圖樣）
２、模型或原型
３、評價報告（包括說明書）

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